Question

3．如圖甲所示，電源電壓恒為15V，R₀為定值電阻，電流表量程為“0-0.6A”和“0-3A”，可選滑動(dòng)變阻器的規(guī)格分別為“25Ω 2A”和“10Ω 3A”，P置于中點(diǎn)A，閉合開關(guān)S，電流表指針指到滿偏刻度的三分之二位置，然后將P從A移到最左端B，兩表示數(shù)的I-U關(guān)系如圖乙所示（　�。�

• A． 定值電阻R₀的阻值為5Ω
• B． 所用滑動(dòng)變阻器的規(guī)格為“10Ω 3A”
• C． 電流表選擇的量程為“0-0.6A”
• D． 定值電阻消耗的最小功率為2.25W

Answer 1

分析 根據(jù)P在A和B點(diǎn)的滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻，利用歐姆定律求出電路中的電流；根據(jù)圖乙得出電流的關(guān)系，即可得出電阻與變阻器的電阻關(guān)系，最后根據(jù)P置于中點(diǎn)A時(shí)電流表指針指到滿偏刻度的三分之二位置判斷出電路中的可能電流值，再根據(jù)歐姆定律求出變阻器的最大電阻值．由P=UI=$\frac{{U}^{2}}{R}$求定值電阻消耗的最小電功率．

解答 解：將電源電壓調(diào)到l5V，當(dāng)滑動(dòng)變阻器P置于中點(diǎn)A時(shí)，根據(jù)電阻的串聯(lián)和歐姆定律可得：
I_A=$\frac{U}{{R}_{0}+\frac{1}{2}R}$，
當(dāng)滑動(dòng)變阻器P置于B時(shí)，滑動(dòng)變阻器連入的電阻為0，則根據(jù)電阻的串聯(lián)和歐姆定律可得：
I_B=$\frac{U}{{R}_{0}}$，
由圖乙可知：I_A=$\frac{2}{3}$I_B，
即：$\frac{U}{{R}_{0}+\frac{1}{2}R}$=$\frac{2}{3}$×$\frac{U}{{R}_{0}}$，
解得：R=R₀；
由于P置于中點(diǎn)A，電流表指針指到滿偏刻度的三分之二位置；即I_A的可能值為0.4A或2A；
根據(jù)I_A=$\frac{2}{3}$I_B可知：I_B的可能值為0.6A或3A；
得：R與R₀可能值為：R₀₁=$\frac{U}{{I}_{1}}$=$\frac{15V}{0.6A}$=25Ω；R₀₂=$\frac{U}{{I}_{2}}$=$\frac{15V}{3A}$=5Ω；
根據(jù)題意可知：所選滑動(dòng)變阻器的規(guī)格為“25Ω 2A”，可得電流表選擇的是0-0.6A量程，R=R₀₁=25Ω；故AB錯(cuò)誤，C正確；
由P=UI=I²R可知，當(dāng)滑片P于最右端時(shí)，變阻器全部接入電路且與R串聯(lián)，
R=R₀=25Ω，可得U_R=U₀=$\frac{1}{2}$U=$\frac{1}{2}$×15V=7.5V，
此時(shí)R消耗的電功率P_小=$\frac{{U}_{R}^{2}}{R}$=$\frac{（7.5V）^{2}}{25Ω}$=2.25W，故D正確．
故選CD．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律、電功率公式的應(yīng)用，關(guān)鍵是根據(jù)燈泡的額定電壓和電流表的量程確定電路中的最大電流，要會(huì)從圖象中獲取信息．